摘要：锚下有效预应力检测技术在市政道路桥梁中的广泛运用在很大程度上促进了我国道桥工程的快速发展，这需要相关技术人员不断提升检测水平，确保检测结果误差控制在最小范围内，从而保障路桥工程质量。
关键词：道路桥梁；预应力；锚具
前言
随着社会的发展，在当前的桥梁建设中，通常会应用到预应力技术，随着预应力技术在道桥工程中的广泛运用，让桥梁工程无论在功能上还是质量上得到了显著的提升，极大了促进了市政路桥工程的经济适用价值，为我国的路桥工程行业的长远发展做出了不可磨灭的贡献。构建有效的预应力体系对于市政道路桥梁结构安全、运营质量具有重要的影响。因此，依据预应力设计及预应力施工规范，在预应力在张拉工艺实施过程中，对市政道路桥梁施工中预应力的结果进行全面检测，结合检测结果确定后续预应力施工方案，保证市政道路桥梁施工质量。
1预应力检测技术概述
依据《公路混凝土桥梁预应力施工质量检测评定桥梁预应力》DB35/T1638-2017的相关规定，市政道路桥梁施工中预应力检测主要通过钢筋测点、基础测点预先埋设，利用检测传感设备，对预应力筋的功能进行直接检测。或者利用机械切割的方法，促使某一构件预应力得到释放，进而确定相应结构构件残余应力。通过残余应力与前期预应力对比分析，可得出完整道路桥梁施工中施加预应力。锚下有效预应力智能检测技术是指在预应力筋张拉锚固后，通过检测设备进行反张拉使工作夹片与工作锚分离，从而自动检测梁体内钢绞线上实存的工作预应力值的检测技术。相关技术规范规定：预应力工程在具体作业的时候，必须对施工的相关质量开展一系列的检测试验，并且要达到以下要求：
1）在使用2个以上千斤顶来开展对称与两端进行张拉的时候，各千斤顶之间同步张拉力只可将偏差控制在±2%。
2）张拉锚固后，预应力筋在锚下的有效预应力需达到设计张拉控制应力，二者的相对误差不能够超出±5%，且同一断面中的预应力束其有效预应力的不均匀度应不超过±2%。锚下有效预应力的建立是预应力体系的核心和基础，锚下预应力的大小是一个隐蔽的技术指标，不采用专用的技术手段进行检测难于评判。虽然智能张拉技术大幅度提高张拉精度，但是锚下预应力的建立是一个系统工程，控制因素较多，需要精细化施工才能控制达标。
2工程概况
某项目全线道路桥梁长度39.68公里，其中特大桥16354.4m/11座，大桥22235.17m/74座，中桥1095.4m/18座。
3检测原理及设备
3.1检测原理
锚下有效预应力检测目前主要是采用单根反拉法，是利用预应力智能检测系统来完成的。该系统由智能液压泵站系统、智能千斤顶系统（含测量位移与力值的传感器）、计算机控制系统组成。检测过程中，整个检测过程中检测程序自动实时绘制F-S曲线，并进行钢绞线的线刚度计算，当工作夹片与工作锚脱离的瞬间，序自动捕捉锚下有效预应力值。该技术的基本原理为反拉法。工作锚中一个锚孔的夹片和钢绞线作为研究对象，受力情况如图1钢绞线在夹片处的平衡原理图所示。
图1-钢绞线在夹片处的平衡原理图
其中，锚具对夹片的力垂直夹片，可分解为水平分力和垂直绞线的挤压力。（垂直方向挤压力互相平衡，检测时不予考虑）。根据力的平衡原理：反拉力F1+锚具对夹片水平反力F2=锚下有效预应力F3。在反拉过程中，反拉力与位移关系理论上分为3个阶段。第一阶段，反拉开始时，反拉力逐渐增大，张拉千斤顶与锚具之间间隙进一步被压缩直至全部压紧，在F-S曲线上斜率慢慢增大。第二阶段，设备间空隙全部被压紧，反拉力为外露段钢绞线的受拉，曲线的斜率趋于稳定。此阶段，反拉力逐渐增大，锚具对夹片水平反力F2逐渐减少，但仍然满足平衡公式：
F1+F2=F3
假定钢绞线反拉段长度L1，则伸长值L=
F1*L1/E*A，而曲线的斜率K=F1/L=E*A/
L1。当反拉力F1增大到与锚下预应力F3相等，锚具对夹片水平反力F2逐渐降低为零，此时夹片与锚具脱离，处在临界点。第三阶段，临界点刚过。假定钢绞线锚下自由段钢绞线长度为L2。此时，由于钢绞线的反拉段长度突变增加为L1+L2，此时F1稍微增加，由于反拉段长度增加，曲线的斜率突变为K=E*A/（L1+L2），较之前的斜率明显降低。
3.2检测设备
锚下有效预应力测试仪器采用智能化全
自动反拉法预应力检测仪，检测精度具体如下：
1）穿心式千斤顶：测量范围0~260kN，等级0.3级；
2）测力传感器：测量范围0~260kN，精度0.1kN；
3）位移传感器：测量范围0~225mm，精度0.01mm；
4）游标卡尺：0~300mm，精度0.02mm；
5）锚下有效预应力检测主机，额定压力55MPa。
4检测数据
本次一共选取了40片梁开展有效预应力检测实验。旨在测试锚下的有效预应力：测试整束的有效预应力是否满足设计要求，同时又要测试同束中各根钢绞线受力有没有达到的均匀相关要求。检测数据类别说明如下：
1）同束平均值：同束各根钢绞线实测值的平均值，单位kN；
2）整束平均值偏差：绝对值最大值［同束平均值-标准值］/标准值；
3）同束不均匀度：绝对值最大值[束内单根最大（最小）-平均值]/平均值；
4）同断面不均匀度：绝对值最大值[断面内单束最大（最小）-平均值]/平均值。限于篇幅，表1部分预应力检测数据只列出2束预应力检测数据。
表1-部分预应力检测数据
5检测数据分析
本试验对一座预应力混凝土桥梁的40块箱梁进行了检测。检测结果主要包括目前检测的所有主梁的质量统计表和趋势图。因此得出桥梁预应力施工的质量评价、存在的问题及改进举措。同束不均匀性反映了各孔的疏编穿束质量，不均匀性越大，就表明疏编穿束质量越差；同一截面的不均匀性说明了张拉的重复精度；同梁中的索力不均匀性越大，张力的重复精度越差；梁的测量质量来自同一梁的不均匀性、同一截面的不均匀性和拉力的综合得分，90分优秀，80分至90分良好，60分至80分合格，40分至60分差，40分以下很差。这次试验结果表明，预应力混凝土桥梁40片箱梁的施工质量较为理想。
6结语
随着我国路桥工程建设规模的不断加大，需要建设单位不断优化施工细节，采取科学有效的检测方法进行监控，确保检测误差控制在范围，唯有如此才能真正保证我国市政路桥工程的施工质量，为工程寿命提供一个良好的生存环境。
参考文献：
[1]郭东升.试论公路桥梁施工中预应力混凝土可靠性检测及优化[J].黑龙江科技信息，2017（13）：161.
[2]赵志学.公路桥梁施工中预应力技术分析[J].江西建材，2015（05）：129.
论文作者:何乃铿
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/8
标签：预应力论文; 桥梁论文; 平均值论文; 斜率论文; 拉力论文; 精度论文; 千斤顶论文; 《基层建设》2019年第18期论文;